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感受地热能带来的低碳生活

感受地热能带来的低碳生活
发布时间:2010-08-03 来源:经济日报 

图为陕西绿源地热雄县分公司盛唐地热站技术人员在地热站。 新星石油公司供图

    河北省雄县居民高增喜指着家中的地热采暖阀门对记者说,地热采暖很舒服,温度还可以用阀门来调节。记者亢舒摄

    图为中国石化新星石油公司陕西绿源地热雄县分公司盛唐地热站员工在对利用地热资源进行供暖的设备进行巡检。  新星石油公司供图

    编者按 地热能利用是一种新能源,也是一种古老的能源,我国是利用地热能最早的国家之一。在新的历史时期,在新的技术和新的观念引领下,地热能开发显现出独特的魅力。它使得我们把能源利用的眼界放得更宽,让我们明白,在低碳经济和绿色发展的大背景下,未来能源利用的方式将是多元化,我们必须从观念上和技术上做好足够的准备。

    把地热能的潜力发挥出来

    “到2020年,雄县城区地热供热面积将达到400万平方米。我们的目标是,到那时,雄县看不到锅炉和烟囱,成为一个‘无烟城’。”

    今年40多岁的高增喜家住河北省保定市雄县盛唐国际温泉博览园,他去年10月份入住这个地热能采暖的小区,已经经历了一个采暖季。

    对于用地热能采暖的好处,高增喜感触很深:“冬天屋子里特别暖和,有二十三四摄氏度,我们有时光着脚在地板上走,感觉很舒服,以前我们用暖气时,屋里非常干燥,现在可好,屋里挺湿润的。”

    高增喜说,他父母都70多岁了。去年,他专门把老两口接来过冬。周围的邻居有的有两套房,冬天都要搬到这个有地暖的小区来住。“用地热采暖还挺便宜的,以前烧煤采暖要每平方米二十五六元,但地热采暖每平方米是15元。”

    雄县有“中国温泉之乡”的美誉,利用地热进行集中供暖已经有十几年的历史,这得益于其地热资源的丰富。目前,雄县地热集中供热面积达110万平方米,占总供热面积的三分之二左右,传统的烧煤锅炉供热面积只有10多万平方米。

    “地热能属于清洁能源,不污染环境。仅仅去年一年,增加的地热供暖面积就为雄县减少二氧化碳排放近5万吨。”雄县国土资源局副局长李海奎说。

    “地热能的潜力还要进一步挖掘,”李海奎说,“到2020年,雄县城区地热供热面积将达到400万平方米,我们的目标是,到那时,雄县看不到锅炉和烟囱,成为一个‘无烟城’,地热资源的应用将成为我们达到这个目标的重要依托。”

    在能源供应紧张的今天,清洁的地热能的利用为我们开辟了能源利用的一个新领域。据科学家测算,地球内部的总能量约为全球煤炭储量的1.7亿倍。

    有关专家也指出,地热能能够实现可再生和保护环境,与化石能源相比更为清洁、环保。我国地热资源丰富,全国主要沉积盆地距地表2000米以内储藏的地热能,据测算相当于2500亿吨标准煤热量。地热资源主要分布于构造活动带和大型沉积盆地之中,前者资源量较集中,如藏、滇、川和东南沿海以及辽东—胶东一带;后者资源分布面广,如京、津、陕、冀等地区。

    地热资源的利用范围很广,除人们熟悉的开发温泉旅游项目以及供暖之外,还包括发电、制冷、生态农业、养殖、水行业等。同时,地热水中富含矿物质,还可以提取出来供人们使用。

 

    把利用完的地热水回灌地下

    边开采边回灌,只留下地热水中的热量,既能解决大量开采地热水导致地下水水位下降的问题,又不会使地热水对环境造成污染。

    在中国石化新星石油公司陕西绿源地热公司雄县分公司的地热交换站,工作人员黄家超为记者讲述了他们进行地热能开采的基本原理。

    地热水从地下1500米深处采集上来,经除砂器过滤后进入换热器,地热水从地下抽上来进入换热器之前的温度为65摄氏度,经过换热器后,水的温度变为35度。

    “也就是说,有30摄氏度的温度留在了换热器中。”黄家超说。

    水经过换热器后流向回灌站,除去留下热量,地热水以35摄氏度的温度“原封不动”地通过回灌井重新回注地下。这是一个闭合的系统。

    另一个闭合的系统则连接用户,供暖软化水流至换热器,在换热器中采集地热水的热量后流向用户,流经用户的采暖装置留下热量后重新返回换热器。

    深层地热水的形成要经历漫长的过程,大量开采而不回灌,地热水会越来越少。与此同时,地热水经使用后沿着污水管道进入地下水体系后,会对土壤和动、植物造成热污染,而且科学实验表明,地热水中的金属离子对于动植物的生长有不利影响。

    边开采边回灌,只留下地热水中的热量,既能解决大量开采地热水导致地下水水位下降的问题,又不会使地热水对环境造成污染。

    “地热资源能否开发和保护好,关键在于这个回灌。如果只追求利益最大化,不打回灌井,不利于地热资源的保护。”李海奎说。

    而回灌实施得不好,也很容易达不到良好的回灌效果。因此,回灌技术堪称地热资源利用和保护过程中的一项至关重要的技术。

   记者来到雄县分公司的盛唐回灌1号井,墙上的记录停留在2010年3月18日,这一天正是最近的一个采暖期结束的日子。根据牌子上的记录可以知道,这口回灌井在126天内共回灌405798立方米地热水。据工作人员介绍,这一数据与和其相连的开采井的开采量基本一致。也就是说,这口回灌井让地热水的开采实现了单井开采、单井全部回灌。

    一年以来,陕西绿源地热公司雄县分公司对雄县城区的地热开采始终贯彻开采与回灌并重的原则。黄家超说,绿源公司2009年入驻之后至当年采暖季之前,打了一口开采井和一口回灌井。今年开采的13口井中,将有7口开采井和6口回灌井。

    黄家超进一步介绍,这样的热尾水同层回灌单井开采、单井全部回灌的技术开发模式,在中国石化尚属首次,有效突破了地热资源可持续开发的瓶颈,对探索和建设环境友好的开发模式、保护地热资源有很重要的意义。

    让地热资源实现可持续开发

    “将地热能单纯用来供暖或开发温泉创造的价值很低,只有把地热能综合利用起来,把它‘吃干榨净’,才能让地热资源创造更多的价值。”

    雄县有丰富且可利用的地热资源,这是上个世纪70年代初开采华北油田时发现的。也是在上世纪70年代,雄县建起了第一所用来接待来宾的“温泉招待所”,招待所用水都来自地热水。自那时候开始,从旅游开发开始,到实行冬季供暖,雄县对于地热资源的利用渐渐多了起来。

    “一直以来,雄县的私人开采井很多,到2005年之前都是这样的状态。随着开采量的日益增多,无序开采带来的问题也多了起来,城区范围的地下水位下降就是其中之一。”李海奎说。

    2006年前后,雄县被命名为“中国温泉之乡”,这也让他们进一步认识到地热资源是液体矿山,要把这么难得的资源开发好,更要保护好。

    2009年7月,雄县与中石化新星石油有限责任公司商量决定,新星公司下属企业陕西绿源地热能源开发有限公司负责雄县整个城区内地热资源的开发与利用。

    黄家超告诉记者,一方面,出于保护地热资源的考虑我们在开采的同时实施回灌,如果同一个区域内有其他单位的开采井,对于严格实施回灌的企业是不合理的;另一方面,在一个特定的区域内打多少口井,这其中有多少开采井,有多少回灌井,都是有着严格的科学依据的,在无序状态下,有可能出现诸如开采井和回灌井很近,低温的地热水在回灌后不久又被开采井开采出去这样的状况,很难保证开采地热水的温度。

    “地热资源的应用目前还集中在温泉和集中供暖方面,而综合利用才刚刚开始。”陕西绿源地热公司总经理杨荣亮告诉记者。所谓综合利用就是指把地热能够涉及的采暖、制冷、发电、生态农业、养殖、水行业等这些应用结合在一起。

    “将地热资源单纯用来供暖或开发温泉创造的价值很低,只有把地热资源综合利用起来,把它‘吃干榨净’,才能让地热资源创造更多的价值。”杨荣亮说。

    地热能

    地热能是指地球蕴藏着的巨大热能。与煤炭、石油、天然气等传统化石能源相比,地热能具备数量巨大、可再生和不污染环境等特点,现在已被广泛用于生活供暖、发电、制冷、烘干、化工业、种植养殖业、保健娱乐等许多领域,并显现出日益广阔的应用前景。地热能的储量相当大,据科学家测算,地球内部的总热能量约为全球煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。

    地热能是指地球蕴藏着的巨大热能。与煤炭、石油、天然气等传统化石能源相比,地热能具备数量巨大、可再生和不污染环境等特点,现在已被广泛用于生活供暖、发电、制冷、烘干、化工业、种植养殖业、保健娱乐等许多领域,并显现出日益广阔的应用前景。地热能的储量相当大,据科学家测算,地球内部的总热能量约为全球煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。(记者亢舒)